旋转导向钻井技术简介.电子教案.ppt

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1、旋转导向钻井技术简介.迄今为止，定向钻井技术经历了三个里程碑：利用造斜器(斜向器)定向钻井；利用井下马达配合弯接头定向钻井；利用导向马达(弯壳体井下马达)定向钻井。这三种定向钻井工具的广泛使用，促进了定向钻井技术的快速发展，使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井、水平分支井技术开发油田。随着石油工业的发展，为了获得更好的经济效益，需要钻深井、超深井、大位移井和长距离水平井，而且常常要在更复杂的地层如高陡构造带钻井。这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。为了克服滑动导向技术的不足，从20世纪80年代后期，国际上开始研究旋转导向钻井技术，到20世纪90年代初期多家公

2、司形成了商业化技术。旋转导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的工具系统。它完全抛开了滑动导向方式，而以旋转导向钻进方式，自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高了钻井速度和钻井安全性，轨迹控制精度也非常高，非常适合目前开发特殊油藏的超深井、高难度定向井、水平井、大位移井、水平分支井等特殊工艺井导向钻井的需要。旋转导向钻井技术概述旋转导向钻井系统的特点是：·在钻柱旋转的情况下，具有导向能力；·如果需要，可以与井下马达一起使用；·配有全系列标准的地层参数及钻井参数检测仪器；·配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在

3、不起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹；·工具设计制造模块化、集成化；·可以在150º以上的高温井中使用；·定向钻井时不需要特殊的钻井参数，就可以保证最优的钻井过程；·导向自动控制，以保证准确光滑的井眼轨迹。旋转导向钻井技术概述美国SchlumbergerAnadrill公司的R．L．Monti在1987年世界石油大会上宣读的“OptimizedDrilling-Closingtheloop”论文中，对自动化闭环优化钻井技术第一次做了系统的阐述。目前，世界上已有几家大石油公司形成了商业化应用技术：1、VDS自动垂直钻井系统：90年代初德国KTB项目组与EastM

4、anTeleo公司联合开发研制。2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公司与BakerHughesInteq公司合作在VDS系统的基础上开发研制。3、ADD自动定向钻井系统：1991年美国能源部资助研制，目前已达到商业应用阶段。4、AGS和Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统：Sperry-sun公司1993年研制了AGS；1999年又推出新一代的Geo-Pilot旋转导向自动钻井系统，该系统的性能已达到90年代末世界先进的RCLS和SRD系统水平。国际上已经投入使用的旋转导向钻井系统5、RCLS旋转闭环自动钻井系统：1993年AGIP公司与BakerHughes

5、Inteq公司合作，经过3年的研制，于1996年在4口井中试验获得了成功。1997年，RCLS系统注册为AutoTrak，正式推向市场。截至2002年7月累积钻进进尺超过1.609×106m。其63/4“系统创下了单次下井工作时间92h，进尺2986m的世界纪录，81/4”系统创下了单次下井工作时间167h，进尺3620m的世界纪录。2、SDD自动直井钻井系统：AGIP公司与BakerHughesInteq公司合作在VDS系统的基础上开发研制。6、SRD全旋转导向自动钻井系统：1994年英国Camco公司在英格兰Montrose地区进行了现场井下试验，获得了极大成

6、功。该系统第一次被世界石油界认可，是其1997年在世界上第一口水平位移超过10000m的WytchFarm油田M-11井的成功应用。1999年5月，Camco公司与Schlumberger公司的Anadrill公司合并，其SRD系统注册为PowerDrive。截至1999年底，该系统已下井138次，累计工作时间11610h，总进尺47780m。目前，世界上3口位移超过10000m的大位移井中，有2口应用了该系统。2000年，Schlumberger的PowerDriveSRD系统引入中国境内应用，在设计井深8800m、水平位移超过7500m的南海西江油田XJ24—

7、3—A18井6871—8610m井段中成功应用，大大提高了井身质量，避免了6871m以上井段用滑动钻井方式多次出现的断马达等井下复杂事故，大大提高了钻井效率和效益。尽管该工具的日租金高达数万美元，仍直接节约了500万美元的钻井作业费用；而油田开发和后续完井、采油作业带来的间接经济效益更远远超过了直接经济效益。国际上已经投入使用的旋转导向钻井系统(续)目前，旋转导向钻井系统形成了两大发展方向：一个是以BakerHughesInteq公司的AutoTrakRClS系统为代表的不旋转外筒式闭环自动导向钻井系统，它以其精确的轨迹控制精度和完善的地质导向技术为特点，非常适用

8、于开发难度